江西省橫峰縣葛源地區(qū)釩礦地質(zhì)特征及找礦分析

邱滋發(fā)，萬 輝

（贛中南地質(zhì)礦產(chǎn)勘查研究院，江西 南昌 330029）

葛源地區(qū)位于江南元古代復(fù)合地體東段的懷玉地體西北緣，九嶺東西隆起帶南緣與武夷山新華夏系一級隆起帶的交匯部位。自新元古代以來，本區(qū)經(jīng)歷了多次構(gòu)造變動，表現(xiàn)在構(gòu)造運(yùn)動、巖漿活動、沉積作用、變質(zhì)作用及成礦作用具有多旋迥性、多階段性及在時(shí)空上發(fā)展的不平衡性[1]。不同期次的構(gòu)造形跡交織在一起，構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的構(gòu)造體系。

1 地質(zhì)特征

（1）地層。區(qū)內(nèi)出露地層主要有第四紀(jì)、白堊紀(jì)、侏羅紀(jì)、三疊紀(jì)、寒武紀(jì)、震旦紀(jì)及張村群、登山群（圖1）。震旦系主要巖性為硅質(zhì)巖、頁巖、變質(zhì)粉砂巖等；寒武系上統(tǒng)為泥質(zhì)灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r及灰?guī)r、下統(tǒng)為炭質(zhì)硅質(zhì)頁巖，頂部為白云質(zhì)灰?guī)r；三疊系主要巖性為砂質(zhì)頁巖夾炭質(zhì)頁巖、石英砂巖及煤層；侏羅系巖性以凝灰質(zhì)砂巖為主。其中，寒武紀(jì)早世的荷塘組為一套低能還原條件下潮坪瀉湖相沉積建造，巖性組合以炭質(zhì)板巖、炭質(zhì)硅質(zhì)板巖、硅質(zhì)（板）巖為主，局部夾硅質(zhì)巖或與硅質(zhì)巖互層[2]。荷塘組底部的炭質(zhì)板巖普遍含釩較高，局部可達(dá)工業(yè)品位要求，為本區(qū)釩礦賦礦層。

（2）構(gòu)造。本區(qū)褶皺構(gòu)造規(guī)模巨大，以葛源-臨湖向斜為主體構(gòu)造，該向斜呈北東向展布，核部由寒武系西陽山組、華嚴(yán)寺組組成；兩翼地層依次為寒武系楊柳崗組、荷塘組、震旦系的皮園村組、蘭田組、休寧組，其核部還見有次一級向斜和背斜。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造形式、構(gòu)造期次和構(gòu)造體制復(fù)雜多樣。從總體上說，其主體構(gòu)造線方向?yàn)楸睎|向，以壓性、壓扭性為主；其次為北西向的一組斷裂構(gòu)造，呈張性或張扭性，它們切割了主體構(gòu)造，表明其形成的相對時(shí)間較晚。

（3）巖漿巖。區(qū)域巖漿活動頻繁而且強(qiáng)烈，延續(xù)時(shí)間長，表現(xiàn)為多期次、多旋回活動的特點(diǎn)，尤以晉寧期和燕山期巖漿最發(fā)育。在橫峰縣北部的葛源一帶見靈山復(fù)式花崗巖體，巖性主要為黑云母花崗巖、花崗巖、花崗閃長巖。

圖1 區(qū)域地質(zhì)圖

2 釩礦地質(zhì)特征

筆者曾在葛源地區(qū)從事釩礦勘查工作，根據(jù)勘查成果總結(jié)葛源地區(qū)釩礦地質(zhì)特征如下：①礦體特征。區(qū)內(nèi)釩礦均主要賦存于下寒武統(tǒng)荷塘組底部，礦體呈層狀產(chǎn)出，賦礦巖石主要為炭質(zhì)泥巖，頂板圍巖全部為炭質(zhì)泥巖，底板圍巖主要為炭質(zhì)泥巖，礦體與圍巖之間無明顯界線，釩礦主要標(biāo)志層為荷塘組底部的含磷結(jié)核層，結(jié)核呈球形或橢球形，直徑10mm～50mm，底部結(jié)核較大，往上變小，地表結(jié)核多因風(fēng)化淋濾而形成空洞。礦體沿走向及傾向隨地層變化而變化，均呈舒緩波狀。礦體沿走向總體厚度有及品位比較穩(wěn)定；沿傾向往深部總體厚度有變小，品位變低。②礦石類型和品級。本區(qū)礦石工業(yè)類型主要為釩礦石一種，根據(jù)含釩礦石母巖巖性，本區(qū)僅一種礦石類型，即含釩炭質(zhì)泥巖礦石。本區(qū)泥巖結(jié)構(gòu)較致密，地表風(fēng)化、氧化程度較弱，釩礦石的自然類型主要為原生礦石（微風(fēng)化及新鮮礦石）。③礦石化學(xué)成份特征。區(qū)內(nèi)釩礦石化學(xué)成分平均為：SiO275.01%，Al2O34.13%，TiO20.22%，F(xiàn)e2O32.81%，F(xiàn)eO1.32%，K2O2.03%，Na2O0.06%，MgO1.01%，CaO2.25%，MnO0.03%，P2O50.03%，釩礦石含硅較高，可能與局部硅化有關(guān)。礦石中有益組份主要為V2O5，其次為Mo、Zn、WO3；有害組份主要為S、P等。V2O5在云母類礦物中占70%～73%，氧化鐵、高嶺土中占17%～23%，電氣石、石榴子石中占5%～6%。釩不呈獨(dú)立礦物存在，主要呈吸附狀態(tài)賦存在云母類礦物中。其它有益組份其存在形式與釩礦一樣，呈吸附狀態(tài)存在于炭質(zhì)和泥質(zhì)物中。有害組份S、P主要以黃鐵礦、磷結(jié)核形式分布于釩礦石中。

3 找礦分析

3.1 礦床成因

區(qū)內(nèi)釩礦體主要產(chǎn)于寒武系下統(tǒng)荷塘組底部的石煤層及炭質(zhì)泥巖中，且該層位釩的富集在贛北地區(qū)具普遍性和區(qū)域性特點(diǎn)。據(jù)區(qū)域資料反映寒武紀(jì)早期鄰區(qū)如：安微青陽、浙江衢縣、湖北、湘西等地普遍見震旦系與寒武系呈假整合接觸關(guān)系，說明這些地區(qū)在荷塘期早時(shí)處于陸蝕狀態(tài)，所以湖南大部和鄂、皖、浙閩、贛交境地帶，當(dāng)時(shí)應(yīng)是一片向北凹進(jìn)的內(nèi)陸海，即贛湘內(nèi)陸海。依據(jù)沉積建造性質(zhì)和厚度變化資料，反映其海底地形復(fù)雜，贛北地區(qū)主要有九嶺海底高地，且與浙境陸蝕區(qū)相連，將內(nèi)陸海分為南北兩部；北部海域由于海底高地的障壁作用，使其成為潮坪瀉湖沉積環(huán)境。

據(jù)區(qū)域資料顯示，該層位還含大量海綿骨針化石，而海綿動物是濕熱氣候條件下深海生長的底棲動物，在這種濕熱氣候和寧靜停滯的水體中，藻類繁盛，大量的藻類尸體得以在還原條件下保存，同時(shí)與沉積的細(xì)屑物質(zhì)混積成有機(jī)軟泥，經(jīng)過埋藏石化，即變?yōu)楹磕鄮r。此時(shí)，地表刻切作用微弱，物理、化學(xué)風(fēng)化充分，不僅陸源向海域補(bǔ)給了大量的泥質(zhì)物，而且也從中分離出大量的硅質(zhì)、磷質(zhì)以及釩、鈾、鎢、鉬等金屬元素。由于有機(jī)質(zhì)和粘土質(zhì)膠體具有帶電性（負(fù)電荷）和吸附性，能夠選擇性的吸附Co、U、V、Ag、Hg、Au、Ni、W、Mo等元素，使其隨著有機(jī)質(zhì)和粘土一起賦存于寒武系荷塘組底部炭質(zhì)泥巖中，其中V、U、Co、W、Mo等可能局部富集成工業(yè)礦床或伴生礦床。因此，本區(qū)礦床成因?qū)俪逼簽a湖相炭質(zhì)泥巖型釩礦床。

3.2 控礦因素及釩礦富集規(guī)律

①本區(qū)炭質(zhì)泥巖中釩品位普遍偏富，含鈣炭質(zhì)泥巖中釩品位普遍偏低，灰?guī)r、硅質(zhì)巖中釩品位趨近于零。另外釩礦與含磷結(jié)核關(guān)系極為密切，從無結(jié)核到有結(jié)核，巖石中V2O5含量出現(xiàn)明顯的增高。由此可以看出，本區(qū)泥質(zhì)、炭質(zhì)、磷質(zhì)含量偏高時(shí)，釩品位則較富；相反，泥質(zhì)、炭質(zhì)、磷質(zhì)含量偏低，碳酸質(zhì)、硅質(zhì)含量偏高時(shí)，則釩品位較貧。②釩品位貧富與層位有關(guān)，在下寒武統(tǒng)荷塘組底部品位較富且穩(wěn)定，往上部礦體的品位則逐漸變貧，礦體規(guī)模變小。再往上則過渡到無釩礦地段。③本區(qū)地表釩品位普遍相對較富，說明氧化淋濾作用對釩有一定的富集作用。④區(qū)內(nèi)伴生有益組份的成因類型與釩礦體相同，故其控制因素和富集規(guī)律也相同。

3.3 找礦標(biāo)志

由于區(qū)內(nèi)釩礦為潮坪瀉湖相炭質(zhì)泥巖型釩礦床，主要賦存于寒武系下統(tǒng)荷塘鋪組中下段，且該層位富釩特性在贛北、贛東北地區(qū)具有普遍性、區(qū)域性，對于此類釩礦的尋找只需在贛北地區(qū)尋找荷塘組中下段炭質(zhì)泥巖或含磷結(jié)核層，就有可能尋找到此類釩礦床。